CN117750894A - 气溶胶生成系统以及气溶胶生成系统的制造方法 - Google Patents

气溶胶生成系统以及气溶胶生成系统的制造方法 Download PDF

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芹田和俊
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Abstract

课题在于进一步提高使用于感应加热的电磁感应源的可靠性。一种气溶胶生成系统,具备:能够在内部空间收纳含有气溶胶源的基材的保持部;以及电磁感应源,其使用交流电流使所述内部空间产生变动磁场,通过基于所述变动磁场的感应加热将所述气溶胶源加热,所述电磁感应源包含:第一层;导体层,其设于所述第一层的一面,产生所述变动磁场;以及第二层,其以覆盖所述导体层的方式设于所述第一层的所述一面。

Description

气溶胶生成系统以及气溶胶生成系统的制造方法
技术领域
本发明涉及气溶胶生成系统以及气溶胶生成系统的制造方法。
背景技术
生成被用户吸取的物质的电子烟以及雾化器等吸取装置已广泛普及。吸取装置通过使用用于生成气溶胶的气溶胶源以及用于对生成的气溶胶赋予香味成分的香味源,能够生成被赋予了香味成分的气溶胶。用户通过吸取由吸取装置生成的被赋予了香味成分的气溶胶,能够品尝香味。
近年来,通过感应加热与气溶胶源热接近的感热体等从气溶胶源生成气溶胶的吸取装置正受到关注。例如下述的专利文献1中公开了将通过印刷形成于膜上的线圈使用于感应加热的吸取装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2020-127433号公报
发明内容
发明将要解决的课题
但是,在上述专利文献1所公开的吸取装置中,关于形成于膜上的线圈的可靠性,没有进行充分的研究。例如由于感应加热引起的热膨胀或者热收缩的反复,有可能在线圈产生裂纹等。
因此,本发明鉴于上述问题而完成,本发明的目的在于提供能够进一步提高包含线圈的电磁感应源的可靠性的新颖并且改进后的气溶胶生成系统以及气溶胶生成系统的制造方法。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,根据本发明的某一观点,提供一种气溶胶生成系统,具备:保持部,其能够在内部空间收纳含有气溶胶源的基材;以及电磁感应源,其使用交流电流使所述内部空间产生变动磁场,通过基于所述变动磁场的感应加热将所述气溶胶源加热,所述电磁感应源包含:第一层;导体层,其设于所述第一层的一面,产生所述变动磁场;以及第二层,其以覆盖所述导体层方式设于所述第一层的所述一面。
也可以是,所述电磁感应源设于所述保持部的外周。
也可以是,所述电磁感应源在所述保持部的外周卷绕成筒状形状。
也可以是,所述电磁感应源使所述第一层与所述保持部对置地设于所述保持部的外周。
也可以是,所述第二层的杨氏模量比所述第一层的杨氏模量低。
也可以是,所述导体层之上的所述第二层的厚度比所述第一层的厚度厚。
也可以是,构成所述第一层的有机树脂与构成所述第二层的有机树脂相同。
也可以是,所述基材通过所述感应加热而从内部被加热,所述第一层的导热率比所述第二层的导热率高。
也可以是,所述第一层包含无机绝缘性填料。
也可以是,所述第二层的导热率比所述第一层的导热率高。
也可以是,所述第二层包含无机绝缘性填料。
也可以是,所述电磁感应源还包含设于所述第二层的外侧的面并且与所述第二层热连接的热扩散层。
也可以是,所述电磁感应源在所述保持部的外周以所述第一层为内侧卷绕成筒状形状,所述热扩散层比所述第一层的端部更向所述筒状形状的轴向延伸,在所述热扩散层的延伸区域设置有将所述热扩散层冷却的冷却部。
也可以是,所述冷却部设于朝向所述筒状形状的轴向上的与设有开口的一侧相反的一侧延伸的所述延伸区域,所述开口通往所述保持部的所述内部空间。
也可以是,所述冷却部设于所述延伸区域的与所述第二层对置的一侧的面。
也可以是,所述冷却部包含帕尔帖元件。
也可以是,所述电磁感应源还包含设于所述第二层以及所述热扩散层之间并且由磁性体构成的磁场收敛层。
也可以是,所述导体层构成横置型或者螺线管型的线圈。
也可以是,还具备收纳于所述保持部的所述内部空间的所述基材。
另外,为了解决上述课题,根据本发明的另一观点,一种气溶胶生成系统的制造方法,包含如下步骤:准备膜状的第一层;在所述第一层之上形成通过交流电流而产生变动磁场的导体层;在所述第一层之上以覆盖所述导体层的方式形成第二层;以及在保持部设置包含所述第一层、所述导体层以及所述第二层的层叠体,所述保持部能够在内部空间收纳含有气溶胶源的基材。
发明效果
如以上说明那样,根据本发明,能够进一步提高包含线圈的电磁感应源的可靠性。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的吸取装置的构成例的示意图。
图2是保持部以及电磁感应源的示意性的剖面图。
图3是放大示出电磁感应源所含的导体层附近的剖面图。
图4是表示导体层所构成的线圈的形状的一个例子的示意图。
图5是表示在电磁感应源变形时产生的应力的说明图。
图6是放大示出第一具体例的电磁感应源所含的导体层附近的剖面图。
图7是放大示出第二具体例的电磁感应源所含的导体层附近的剖面图。
图8是放大示出第三具体例的电磁感应源所含的导体层附近的剖面图。
图9是放大示出第四具体例的电磁感应源所含的导体层附近的剖面图。
图10是放大示出第五具体例的电磁感应源所含的导体层附近的剖面图。
图11是放大示出第六具体例的电磁感应源所含的导体层附近的剖面图。
图12A是说明制造电磁感应源的工序的说明图。
图12B是说明制造电磁感应源的工序的说明图。
图12C是说明制造电磁感应源的工序的说明图。
图12D是说明制造电磁感应源的工序的说明图。
具体实施方式
以下,一边参照添附附图,一边详细地说明本发明的优选的实施方式。另外,在本说明书以及附图中,对实质上具有相同的功能构成的构成要素标注相同的附图标记,从而省略重复说明。
<1.吸取装置的构成>
首先,参照图1,对本发明的一实施方式的吸取装置的构成例进行说明。图1是表示本实施方式的吸取装置100的构成例的示意图。
如图1所示,吸取装置100例如具备电源部111、传感器部112、通知部113、存储部114、通信部115、控制部116、感热体161、电磁感应源162、及保持部140。
本实施方式的吸取装置100以在保持部140保持有棒型基材150的状态对包含气溶胶源的棒型基材150进行感应加热(Induction Heating:IH)。由此,棒型基材150所含的气溶胶源被雾化,从而从棒型基材150生成气溶胶。生成的气溶胶被用户吸取。
另外,吸取装置100与棒型基材150协作地生成由用户吸取的气溶胶。因此,吸取装置100与棒型基材150的组合也可以被视为气溶胶生成系统。
电源部111存储电力,并且向吸取装置100的各构成要素供给电力。电源部111例如也可以由锂离子二次电池等能够充放电的二次电池构成。电源部111也可以通过用USB(Universal Serial Bus)线缆等连接于外部电源而被充电。另外,电源部111也可以使用无线电力传送技术由未直接连接的送电器件充电。而且,电源部111也可以设置成能够从吸取装置100装卸,也可以设置成能够与新的电源部111更换。
传感器部112检测与吸取装置100相关的各种信息,并且将检测出的信息向控制部116输出。作为一个例子,传感器部112也可以由电容传声器等压力传感器、流量传感器、或者温度传感器构成。在这种情况下,传感器部112在检测出伴随着用户的吸取的数值的情况下,能够将表示用户进行了吸取的信息向控制部116输出。作为其他一个例子,传感器部112可以由受理来自用户的信息的输入的按钮或者开关等输入装置构成,例如也可以包含指示气溶胶的生成开始/停止的按钮而构成。在这种情况下,传感器部112能够将由用户输入的信息向控制部116输出。作为其他一个例子,传感器部112也可以由检测感热体161的温度的温度传感器构成。温度传感器例如也可以基于电磁感应源162的电阻值检测感热体161的温度。在这种情况下,传感器部112能够基于感热体161的温度检测由保持部140保持的棒型基材150的温度。
通知部113向用户通知信息。作为一个例子,通知部113也可以由LED(LightEmitting Diode)等发光装置构成。据此,通知部113在电源部111的状态为需要充电的情况下、电源部111为充电中的情况下、或者吸取装置100产生了异常的情况下等,能够分别以不同的发光模式发光。这里的发光模式是包含颜色以及点亮/熄灭的定时等的概念。通知部113也可以与发光装置一同、或者取代于其地由显示图像的显示装置、输出声音的声音输出装置或者振动的振动装置等构成。除此之外,通知部113也可以通知表示用户能够吸取的信息。表示用户能够吸取的信息例如在通过电磁感应发热的棒型基材150的温度达到规定的温度的情况下通知给用户。
存储部114存储吸取装置100的动作所用的各种信息。存储部114例如由闪存等非易失性的存储介质构成。存储于存储部114的信息的一个例子是控制部116对各种构成要素的控制内容等与吸取装置100的OS(Operating System)相关的信息。存储于存储部114的信息的其他一个例子是吸取次数、吸取时刻、或者吸取时间累计等与用户的吸取相关的信息。
通信部115是用于在吸取装置100与其他装置之间收发信息的通信接口。通信部115能够进行遵照有线或者无线的任意的通信标准的通信。作为这种通信标准,例如可以采用无线LAN(Local Area Network)、有线LAN、Wi-Fi(注册商标)、或者Bluetooth(注册商标)等。作为一个例子,通信部115也可以为了使与用户的吸取相关的信息机显示于智能手机,将与用户的吸取相关的信息向智能手机发送。作为其他一个例子,通信部115也可以为了更新存储于存储部114的OS的信息而从服务器接收新的OS的信息。
控制部116作为运算处理装置以及控制装置发挥功能,按照各种程序控制吸取装置100内的整体动作。控制部116例如也可以由CPU(Central Processing Unit)、或者微处理器等电子电路实现。另外,控制部116也可以包含存储使用的程序以及运算参数等的ROM(Read Only Memory)及暂时存储适当变化的参数等的RAM(Random Access Memory)而构成。
具体而言,控制部116也可以控制与吸取装置100的动作相关的各种处理的执行。例如控制部116也可以控制从电源部111向其他各构成要素的供电、电源部111的充电、传感器部112对信息的检测、通知部113对信息的通知、存储部114对信息的存储或者读出、及通信部115对信息的收发等处理的执行。另外,控制部116也能够控制由吸取装置100执行的信息向各构成要素的输入以及基于从各构成要素输出的信息的处理等的执行。
保持部140具有内部空间141,在内部空间141收纳棒型基材150的一部分,从而保持棒型基材150。保持部140具有将内部空间141连通于外部的开口142,保持从开口142插入于内部空间141的棒型基材150。例如保持部140也可以由以开口142以及底部143为底面且划分柱状的内部空间141的筒状形状构成。保持部140在筒状体的高度方向的至少一部分构成为内径比棒型基材150的外径小,从而能够从外周压迫插入于内部空间141的棒型基材150来保持。
另外,保持部140也具有划分通过棒型基材150的空气的流路的功能。空气向该流路内的入口即空气流入孔例如配置于底部143。另一方面,空气从该流路流出的出口即空气流出孔是开口142。
棒型基材150是棒型的部件。棒型基材150包含与基材部151以及吸口部152。
基材部151包含气溶胶源。气溶胶源被加热从而雾化,生成气溶胶。气溶胶源例如也可以是源自烟草的加工物,也可以是将烟丝或者烟草原料成形为粒状、片状、或者粉末状的加工物等。另外,气溶胶源也可以包含由烟草以外的植物(例如薄荷以及香草等)生成的非源自烟草的成分。作为一个例子,气溶胶源也可以包含香料成分。在吸取装置100是医疗用吸入器的情况下,气溶胶源也可以包含患者吸入用的药剂。气溶胶源并不限定于固体,例如也可以是甘油以及丙二醇等多元醇、及水等液体。基材部151的至少一部分在棒型基材150保持于保持部140的状态下收纳于保持部140的内部空间141。
吸口部152是在吸取时被用户衔住的部件。吸口部152的至少一部分在棒型基材150保持于保持部140的状态下从开口142突出。用户衔住从开口142突出的吸口部152并吸取,从而能够从未图示的空气流入孔向保持部140的内部流入空气。流入的空气通过保持部140的内部空间141(即,基材部151)而与从基材部151产生的气溶胶一同到达用户的口内。
另外,棒型基材150包含感热体161。感热体161能够通过电磁感应发热。感热体161也可以由导电性材料构成。作为一个例子,感热体161也可以是金属片。
具体而言,感热体161也可以与气溶胶源热接近地配置。感热体161与气溶胶源热接近是指,在由感热体161产生的热量能够传递到气溶胶源的位置配置感热体161。例如感热体161也可以以被气溶胶源围绕的方式与气溶胶源一同包含在基材部151中。根据这种构成,感热体161能够利用产生的热量高效地加热气溶胶源。
另外,感热体161也可以设置成不能从棒型基材150的外部接触。例如感热体161也可以不配置于棒型基材150的外周附近,而是仅配置于棒型基材150的中心部分。
电磁感应源162通过电磁感应使感热体161发热。电磁感应源162被从电源部111供给交流电流,从而能够在与保持部140的内部空间141重叠的位置产生变动磁场。电磁感应源162在保持部140收纳有棒型基材150的状态下产生变动磁场,从而能够使感热体161产生涡流,在感热体161产生焦耳热。在感热体161产生的焦耳热量将棒型基材150所含的气溶胶源加热,从而能够生成气溶胶。关于电磁感应源162的具体构成,将在后面叙述。
例如在由传感器部112检测出进行了规定的用户输入的情况下,吸取装置100也可以向电磁感应源162供电,对棒型基材150所含的气溶胶源进行感应加热,从而生成气溶胶。在气溶胶源的温度达到规定的温度的情况下,吸取装置100允许用户吸取。之后,在由传感器部112检测出进行了规定的用户输入的情况下,吸取装置100也可以停止向电磁感应源162的供电。
另外,作为其他例,也可以在由传感器部112检测出用户进行了吸取的期间,吸取装置100进行向电磁感应源162的供电,生成气溶胶。
在图1中,示出了感热体161包含在棒型基材150的基材部151中的例子,但吸取装置100不限于该例子。例如保持部140也可以起到感热体161的功能。在这种情况下,吸取装置100通过利用电磁感应源162产生的磁场使保持部140产生涡流,从而使保持部140产生焦耳热。由此,吸取装置100能够利用在保持部140产生的焦耳热将基材部151所含的气溶胶源加热以及雾化,因此能够从棒型基材150产生气溶胶。
<2.电磁感应源的构成>
(2.1.基本构成)
接下来,参照图2~图5,对吸取装置100所具备的电磁感应源162进行说明。图2是保持部140以及电磁感应源162的示意性的剖面图。图3是放大示出电磁感应源162所含的导体层623附近的剖面图。图4是表示导体层623所构成的线圈的形状的一个例子的示意图。图5是表示电磁感应源162变形时产生的应力的说明图。
如图2以及图3所示,电磁感应源162沿以开口142以及底部143为底面并且划分柱状的内部空间141的保持部140的侧面设置。另外,电磁感应源162从保持部140的侧面侧以第一层621、导体层623以及第二层622的层叠构造设置。
但是,电磁感应源162只要能够感应加热感热体161,就也可以不沿保持部140的侧面设置。例如与气溶胶源热接近的感热体161也可以设置成位于保持部140的内部空间141内,也可以设置成划分保持部140的内部空间141。因此,作为一个例子,电磁感应源162也可以设于吸取装置100的外壳(框体)的内侧面上、并且是能够对保持部140的内部空间141进行感应加热的位置。作为其他例,电磁感应源162也可以设于在保持部140的外侧面与吸取装置100的外壳(框体)的内侧面之间设置的未图示的支承部。支承部例如可以设置成与保持部140的外侧面和吸取装置100的外壳的内侧面平行,电磁感应源162也可以设于支承部的内侧面上或者外侧面上。
第一层621由具有电绝缘性以及挠性的有机树脂构成为膜状,沿保持部140的侧面卷绕成筒状形状。第一层621例如也可以由聚酰亚胺(polyimide:PI)或者聚醚醚酮(polyetheretherketone:PEEK)等超级工程塑料构成。第一层621与通过被供给交流电流而发热的导体层623相接,因此由在有机树脂之中耐热性也较高的超级工程塑料构成。
导体层623由导电性材料构成,设于第一层621的外侧的面。具体而言,导体层623是被供给交流电流的布线层,在第一层621的外侧的面布线以便作为线圈发挥功能。例如导体层623也可以如图3所示那样在保持部140的侧面以矩形的漩涡形状布线,从而构成横置型线圈。另外,导体层623也可以在保持部140的侧面立体地卷绕并布线成螺旋形状,从而构成螺线管型线圈。导体层623也可以由银、铜、金、或者铝等金属材料构成。例如导体层623也可以由容易在膜状基材上形成任意图案的布线的银纳米粒子墨形成。
第二层622由具有电绝缘性以及挠性的有机树脂构成,设为在第一层621的外侧的面覆盖导体层623。第二层622例如也可以由聚酰亚胺(polyimide:PI)或者聚醚醚酮(polyetheretherketone:PEEK)等超级工程塑料构成。第二层622与通过被供给交流电流而发热的导体层623相接,因此由在有机树脂之中耐热性也较高的超级工程塑料构成。
第一层621以及第二层622可以由相同的有机树脂构成,也可以由不同的有机树脂构成。但是,在第一层621以及第二层622由同一性质或者相同的有机树脂构成的情况下,能够进一步提高层彼此的紧贴性。在第一层621以及第二层622由同一性质或者相同的有机树脂构成的情况下,第一层621以及第二层622的特性例如可以通过混合到第一层621以及第二层622的每一个中的添加剂或者填料等来控制。
另外,在第一层621以及第二层622由同一性质或者相同的有机树脂构成的情况下,可能有第一层621以及第二层622在界面混合、第一层621与第二层622的界面不明显的情况。在这种情况下,也是电磁感应源162由于各个层的特性的不同等而可以理解为由第一层621以及第二层622构成。
具备上述构成的电磁感应源162构成为用具有挠性的第一层621以及第二层622夹住导体层623。据此,第一层621以及第二层622能够抑制被供给交流电流时的发热所引起的导体层623的体积变动,因此能够抑制在导体层623产生裂纹等。
另外,如图5所示,在电磁感应源162沿保持部140的侧面卷绕的情况下,在卷绕的内侧(即,第一层621侧)产生压缩应力,在卷绕的外侧(即,第二层622侧)产生拉伸应力。在导体层623中,卷绕的内侧被第一层621覆盖,并且卷绕的外侧被第二层622覆盖。据此,电磁感应源162能够抑制导体层623的压缩应力以及拉伸应力所引起的变形,因此能够抑制导体层623从第一层621剥离、或者导体层623的断裂等。
特别是,近年来,为了使吸取装置100进一步小型化,保持部140的内部空间的直径变得更小。因此,在卷绕于更小直径(例如7mm直径)的保持部140的侧面的电磁感应源162中,卷绕的曲率半径变小,因此产生的压缩应力以及拉伸应力变得更大。上述的电磁感应源162能够抑制压缩应力以及拉伸应力所引起的导体层623的变形,因此能够适用于小型化的吸取装置100。
在上述中,说明了电磁感应源162使第一面621与保持部140的侧面对置且沿保持部140的侧面卷绕成筒状形状的构成。然而,本发明的技术并不限定于上述例示。例如电磁感应源162也可以设置成矩形的片材形状,且经由粘接剂等粘附于保持部140的侧面的一部分区域。另外,在以矩形的片材形状设置的情况下,电磁感应源162可以粘附于吸取装置100的外壳(框体)的内侧面,也可以粘附于在保持部140与吸取装置100之间设置的支承部的内侧面或者外侧面。
(2.2.详细构成)
接着,参照图6~图11,对电磁感应源162的更详细的构成进行说明。电磁感应源162通过采用在以下的第一~第六具体例中说明的构成,能够得到更好的效果。
(2.2.1.第一具体例)
图6是放大示出第一具体例的电磁感应源162所含的导体层623附近的剖面图。如图6所示,第二层622的在导体层623上覆盖的膜厚t2也可以比第一层621的膜厚t1厚。
在将电磁感应源162卷绕于保持部140的侧面时产生的压缩应力以及拉伸应力中,拉伸应力比压缩应力大。因此,在导体层623中,由拉伸应力引起的导体层623的断裂比由压缩应力引起的导体层623的剥离发生的可能性高。因而,在第一具体例中,通过使第二层622的在导体层623上覆盖的膜厚t2比第一层621的膜厚t1厚,能够更强地抑制在导体层623的外侧(即,第二层622侧)产生的拉伸应力所引起的变形。由此,根据第一具体例,电磁感应源162能够进一步抑制将电磁感应源162卷绕于保持部140的侧面时产生的导体层623的损伤。
(2.2.2.第二具体例)
图7是放大示出第二具体例的电磁感应源162所含的导体层623附近的剖面图。如图7所示,第一层621与第二层622也可以被设置为具有相互不同的特性的层。例如第二层622的杨氏模量也可以设为比第一层621的杨氏模量低。
导体层623由相比于第一层621杨氏模量更低且柔软的第二层622覆盖,由此能够抑制因热膨胀或者热收缩而在内部产生残留应力。因而,根据第二具体例,电磁感应源162能够抑制由于导体层623的热膨胀或者热收缩所引起的残留应力而在导体层623产生断裂或者裂纹等。
第一层621以及第二层622的杨氏模量例如可以通过构成第一层621以及第二层622的有机树脂的种类或者聚合度、或者混合的添加剂的种类或者量来控制。例如第一层621以及第二层622可以由相同性质或者相同的有机树脂构成,且通过变更有机树脂的聚合度、或者混合的添加剂的种类或者量来控制杨氏模量。在这种情况下,第一层621以及第二层622能够提高层彼此的紧贴性,并且抑制在导体层623产生残留应力。
(2.2.3.第三具体例)
图8是放大示出第三具体例的电磁感应源162所含的导体层623附近的剖面图。如图8所示,第一层621与第二层622也可以设置为具有相互不同的特性的层。例如第一层621的导热率也可以设为比第二层622的导热率高。
在第一层621的导热率比第二层622的导热率高的情况下,由于交流电流的供给而在导体层623产生的热量主要向第一层621侧而并非第二层622侧扩散。因此,第一层621能够利用从导体层623扩散到第一层621侧的热量使保持部140的内部空间141的表面温度上升。据此,在从内部感应加热棒型基材150的中心加热型的吸取装置100中,保持部140的内部空间141的表面温度与收纳于内部空间141的棒型基材150的温度更接近。因而,根据第三具体例,中心加热型的吸取装置100能够抑制在内部空间141的表面产生结露。
第一层621以及第二层622的导热率例如可以通过是否将导热性填料混合到第一层621以及第二层622中、或者混合的导热性填料的种类或者量来控制。例如在第三具体例中,也可以不在第二层622中混合导热性填料,而在第一层621中混合导热性填料。作为导热性填料,能够使用氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2),或者氮化铝(AlN)等无机绝缘性填料(例如陶瓷)。
(2.2.4.第四具体例)
图9是放大示出第四具体例的电磁感应源162所含的导体层623附近的剖面图。如图9所示,第一层621与第二层622也可以设置为具有相互不同的特性的层。例如第二层622的导热率也可以设为比第一层621的导热率高。
在第二层622的导热率比第一层621的导热率高的情况下,由于交流电流的供给而在导体层623产生的热量主要向第二层622侧而并非第一层621侧扩散。因此,第二层622能够将因交流电流的供给而在导体层623产生的热量从第二层622释放到电磁感应源162的外部。因而,根据第四具体例,能够抑制电磁感应源162导体层623因热量而损伤或导体层623的电阻值上升。
第一层621以及第二层622的导热率例如可以通过是否将导热性填料混合到第一层621以及第二层622中或者混合的导热性填料的种类或者量来控制。例如在第四具体例中,也可以不在第一层621中混合导热性填料,而是在第二层622中混合导热性填料。作为导热性填料,能够使用氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、二氧化硅(SiO2)、或者氮化铝(AlN)等无机绝缘性填料(例如陶瓷)。
(2.2.5.第五具体例)
图10是放大示出第五具体例的电磁感应源162所含的导体层623附近的剖面图。如图10所示,第五具体例的电磁感应源162除了第四具体例的电磁感应源162的构成之外,还具备设于第二层622的外侧的面的热扩散层625。
热扩散层625与第二层622热连接,能够使由于交流电流的供给而在导体层623产生的热量从第二层622进一步向外侧扩散。具体而言,第二层622的导热率比第一层621的导热率高,因此由于交流电流的供给而在导体层623产生的热量主要向第二层622侧而并非第一层621侧扩散。扩散到第二层622的热量进一步扩散到设于第二层622的外侧的面的热扩散层625,从而被释放到电磁感应源162的外部。据此,电磁感应源162能够抑制导体层623因热量而损伤或导体层623的电阻值上升。
热扩散层625例如也可以由导热性较高的铜或者铝等金属材料构成为片状。在热扩散层625由金属材料构成的情况下,热扩散层625也可以作为切断由导体层623构成的线圈产生的变动磁场的磁屏蔽件发挥功能。据此,电磁感应源162能够减少导体层623构成的线圈中产生的磁场给控制部116等吸取装置100的其他构成带来影响的可能性。
但是,也可以为了更高效地切断导体层623所构成的线圈中产生的变动磁场而在热扩散层625与第二层622之间进一步设置磁场收敛层。磁场收敛层例如由软铁、硅钢、或者软磁铁氧体等相对磁导率较高的软磁性材料构成。磁场收敛层通过吸收导体层623所构成的线圈中产生的磁通,能够切断导体层623中产生的磁场而使其不泄漏到电磁感应源162的外侧。据此,电磁感应源162能够进一步减少导体层623中产生的磁场给控制部116等吸取装置100的其他构成带来影响的可能性。
(2.2.6.第六具体例)
图11是放大示出第六具体例的电磁感应源162所含的导体层623附近的剖面图。如图11所示,第六具体例的电磁感应源162除了第五具体例的电磁感应源162的构成之外,还具备将热扩散层625冷却的冷却部626。
冷却部626与热扩散层625热连接地设置,从电磁感应源162主动地去除由于交流电流的供给而在导体层623产生的热量。冷却部626例如也可以包含帕尔帖元件而构成。具体而言,第二层622的导热率比第一层621的导热率高,因此由于交流电流的供给而在导体层623产生的热量主要向第二层622侧而并非第一层621侧扩散。扩散到第二层622的热量进一步扩散到设于第二层622的外侧的面的热扩散层625之后,被冷却部626冷却。据此,电磁感应源162能够抑制扩散到热扩散层625的热量意外地加热其他构成。另外,电磁感应源162能够更高效地去除导体层623中产生的热量。
冷却部626例如也可以设于热扩散层625的延伸区域625E。延伸区域625E例如是沿第一层621的筒状形状的轴向延伸的热扩散层625中的、比第一层621的端部更向与设有通往保持部140的内部空间141的开口142的一侧相反的一侧延伸的区域。另外,冷却部626例如也可以设于热扩散层625的内侧的面(即,设置第二层622的面)。在设于这种位置的情况下,冷却部626能够不使吸取装置100大型化地设置。
但是,冷却部626也当然可以设置在与热扩散层625热连接的任意位置。
(2.3.制造方法)
而且,参照图12A~图12D,对电磁感应源162的制造方法进行说明。图12A~图12D是对制造电磁感应源162的工序进行说明的说明图。
首先,如图12A所示,准备由聚酰亚胺(PI)或者聚醚醚酮(PEEK)构成的膜状的第一层621。
接下来,如图12B所示,在第一层621之上形成由银、铜、金、或者铝等金属材料构成的导体层623。导体层623例如也可以通过图案化成矩形的漩涡形状而构成横置型线圈。
导体层623可以通过利用印刷进行涂敷以及图案化而形成,也可以在通过蒸镀成膜之后通过光刻法以及蚀刻图案化来形成。例如导体层623也可以通过在利用喷墨印刷在第一层621上将导电性墨(例如银纳米粒子墨)一边图案化一边涂敷之后对涂敷的导电性墨进行加热或者通过紫外线使其固化来形成。
接着,如图12C所示,在第一层621以及导体层623之上形成第二层622。第二层622例如也可以通过将聚酰亚胺(PI)或者聚醚醚酮(PEEK)等有机树脂的熔融物在第一层621之上以覆盖导体层623的方式涂敷之后使该熔融物固化来形成。
之后,如图12D所示,通过卷绕第一层621、导体层623以及第二层622的层叠体而形成筒状形状来形成电磁感应源162。具体而言,将第一层621、导体层623以及第二层622的层叠体以第一层621与保持部140对置的方式沿保持部140的侧面卷绕,由此形成电磁感应源162。此时,保持部140以及第一层621可以通过在保持部140与第一层621之间夹设耐热性的粘接层而粘接,也可以通过在第一层621的内侧的面涂敷粘接剂而粘接。
通过以上的工序制造的电磁感应源162能够抑制发热所引起的导体层623的裂纹产生,并且抑制卷绕成筒状形状时的导体层623的断裂或者剥离。因而,电磁感应源162能够提高吸取装置100的可靠性。
以上,一边参照添附的附图一边详细说明了本发明的优选的实施方式,但本发明并不限定于该例子。只要是具有本发明所属的技术领域的通常知识的人,就明显可以在权利要求书所记载的技术思想的范畴内想到各种变更例或者修改例,可知它们也当然属于本发明的技术范围。
但是,本发明并不限定于上述实施方式。例如上述的电磁感应源162也可以通过使导体层623作为电热丝发挥功能而用作膜加热器。在这种情况下,吸取装置100可以通过电阻加热而并非感应加热将棒型基材150加热。因而,本发明不仅能够适用于感应加热型的吸取装置,也能够适用于电阻加热型的吸取装置,能够通过提高膜加热器的可靠性来提高吸取装置的可靠性。
另外,以下那样的构成也属于本发明的技术范围。
(1)
一种气溶胶生成系统,具备:
保持部,其能够在内部空间收纳含有气溶胶源的基材;以及
电磁感应源,其使用交流电流使所述内部空间产生变动磁场,通过基于所述变动磁场的感应加热将所述气溶胶源加热,
所述电磁感应源包含:
第一层;
导体层,其设于所述第一层的一面,产生所述变动磁场;以及
第二层,其以覆盖所述导体层方式设于所述第一层的所述一面。
(2)
根据上述(1)所记载的气溶胶生成系统,所述电磁感应源设于所述保持部的外周。
(3)
根据上述(2)所记载的气溶胶生成系统,所述电磁感应源在所述保持部的外周卷绕成筒状形状。
(4)
根据上述(2)或者(3)所记载的气溶胶生成系统,所述电磁感应源使所述第一层与所述保持部对置地设于所述保持部的外周。
(5)
根据上述(1)~(4)中任一项所记载的气溶胶生成系统,所述第二层的杨氏模量比所述第一层的杨氏模量低。
(6)
根据上述(1)~(5)中任一项所记载的气溶胶生成系统,所述导体层之上的所述第二层的厚度比所述第一层的厚度厚。
(7)
根据上述(1)~(6)中任一项所记载的气溶胶生成系统,构成所述第一层的有机树脂与构成所述第二层的有机树脂相同。
(8)
根据上述(1)~(7)中任一项所记载的气溶胶生成系统,所述基材通过所述感应加热而从内部被加热,
所述第一层的导热率比所述第二层的导热率高。
(9)
根据上述(8)所记载的气溶胶生成系统,所述第一层包含无机绝缘性填料。
(10)
根据上述(1)~(7)中任一项所记载的气溶胶生成系统,所述第二层的导热率比所述第一层的导热率高。
(11)
根据上述(10)所记载的气溶胶生成系统,所述第二层包含无机绝缘性填料。
(12)
根据上述(10)或者(11)所记载的气溶胶生成系统,所述电磁感应源还包含设于所述第二层的外侧的面并且与所述第二层热连接的热扩散层。
(13)
根据上述(12)所记载的气溶胶生成系统,所述电磁感应源在所述保持部的外周以所述第一层为内侧卷绕成筒状形状,
所述热扩散层比所述第一层的端部更向所述筒状形状的轴向延伸,
在所述热扩散层的延伸区域设置有将所述热扩散层冷却的冷却部。
(14)
根据上述(13)所记载的气溶胶生成系统,所述冷却部设于朝向所述筒状形状的轴向上的与设有开口的一侧相反的一侧延伸的所述延伸区域,所述开口通往所述保持部的所述内部空间。
(15)
根据上述(13)或者(14)所记载的气溶胶生成系统,所述冷却部设于所述延伸区域的与所述第二层对置的一侧的面。
(16)
根据上述(13)~(15)中任一项所记载的气溶胶生成系统,所述冷却部包含帕尔帖元件。
(17)
根据上述(12)~(16)中任一项所记载的气溶胶生成系统,所述电磁感应源还包含设于所述第二层以及所述热扩散层之间并且由磁性体构成的磁场收敛层。
(18)
根据上述(1)~(17)中任一项所记载的气溶胶生成系统,所述导体层构成横置型或者螺线管型的线圈。
(19)
根据上述(1)~(18)中任一项所记载的气溶胶生成系统,还具备收纳于所述保持部的所述内部空间的所述基材。
(20)
一种气溶胶生成系统的制造方法,包含如下步骤:
准备膜状的第一层;
在所述第一层之上形成通过交流电流而产生变动磁场的导体层;
在所述第一层之上以覆盖所述导体层的方式形成第二层;以及
在保持部设置包含所述第一层、所述导体层以及所述第二层的层叠体,所述保持部能够在内部空间收纳含有气溶胶源的基材。
附图标记说明
100吸取装置
111电源部
112传感器部
113通知部
114存储部
115通信部
116控制部
140保持部
141内部空间
142开口
143底部
150棒型基材
151基材部
152吸口部
161感热体
162电磁感应源
621第一层
622第二层
623导体层
625热扩散层
625E延伸区域
626冷却部

Claims (20)

1.一种气溶胶生成系统,其特征在于,具备:
保持部,其能够在内部空间收纳含有气溶胶源的基材;以及
电磁感应源,其使用交流电流使所述内部空间产生变动磁场,通过基于所述变动磁场的感应加热将所述气溶胶源加热,
所述电磁感应源包含:
第一层;
导体层,其设于所述第一层的一面,产生所述变动磁场;以及
第二层,其以覆盖所述导体层方式设于所述第一层的所述一面。
2.根据权利要求1所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述电磁感应源设于所述保持部的外周。
3.根据权利要求2所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述电磁感应源在所述保持部的外周卷绕成筒状形状。
4.根据权利要求2或3所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述电磁感应源使所述第一层与所述保持部对置地设于所述保持部的外周。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述第二层的杨氏模量比所述第一层的杨氏模量低。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述导体层之上的所述第二层的厚度比所述第一层的厚度厚。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
构成所述第一层的有机树脂与构成所述第二层的有机树脂相同。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述基材通过所述感应加热而从内部被加热,
所述第一层的导热率比所述第二层的导热率高。
9.根据权利要求8所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述第一层包含无机绝缘性填料。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述第二层的导热率比所述第一层的导热率高。
11.根据权利要求10所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述第二层包含无机绝缘性填料。
12.根据权利要求10或11所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述电磁感应源还包含设于所述第二层的外侧的面并且与所述第二层热连接的热扩散层。
13.根据权利要求12所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述电磁感应源在所述保持部的外周以所述第一层为内侧卷绕成筒状形状,
所述热扩散层比所述第一层的端部更向所述筒状形状的轴向延伸,
在所述热扩散层的延伸区域设置有将所述热扩散层冷却的冷却部。
14.根据权利要求13所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述冷却部设于朝向所述筒状形状的轴向上的与设有开口的一侧相反的一侧延伸的所述延伸区域,所述开口通往所述保持部的所述内部空间。
15.根据权利要求13或14所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述冷却部设于所述延伸区域的与所述第二层对置的一侧的面。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述冷却部包含帕尔帖元件。
17.根据权利要求12至16中任一项所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述电磁感应源还包含设于所述第二层以及所述热扩散层之间并且由磁性体构成的磁场收敛层。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
所述导体层构成横置型或者螺线管型的线圈。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的气溶胶生成系统,其特征在于,
还具备收纳于所述保持部的所述内部空间的所述基材。
20.一种气溶胶生成系统的制造方法,其特征在于,包含如下步骤:
准备膜状的第一层;
在所述第一层之上形成通过交流电流而产生变动磁场的导体层;
在所述第一层之上以覆盖所述导体层的方式形成第二层;以及
在保持部设置包含所述第一层、所述导体层以及所述第二层的层叠体,所述保持部能够在内部空间收纳含有气溶胶源的基材。
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